CN2649051Y - 人工晶状体手术信息检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种人工晶状体手术信息检测系统，包括检测单元、图像显示和计算机处理、打印装置，特征是：检测单元包括设置在其内的以下系统，光路居中聚焦调整系统，包括光环投射装置、物镜、反光镜二、分光镜、透镜、CCD图像传感器和调节手柄；角膜地形图检测系统，包括光环投射装置、物镜、反光镜二、分光镜、透镜、CCD图像传感器；眼屈光检测系统，包括检测光投射装置、反光镜一、分光镜、反光镜二、物镜、透镜、CCD图像传感器；各系统的信号输出口与图像显示装置和计算机处理装置相连接。利用该装置可在人工晶状体手术的手术前、手术中和手术完成后实时检测受术眼的屈光状态，帮助手术医生获取手术中所需信息，准确选择和植入人工晶状体，及时调整手术方案。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及一种医疗器械，尤其涉及一种人工晶状体手术信息检测系统。
(二)背景技术
手术摘出白内障，植入人工晶状体是使白内障盲人复明的最有效的方法，此手术发展至今已有五十多年历史。五十多年来，眼科医生和广大的眼科工作者一直在为白内障患者复明后获得良好视力而艰苦努力，无论在手术设备、手术技术、人工晶状体等方面，都取得了很大的进展，无数白内障盲人通过接受手术而恢复了光明。由于检测光不能透过白内障进入眼内，从而无法进行屈光检测，只有通过对眼角膜曲率和眼轴长度的检测来推算植入人工晶状体的屈光度，加之白内障病人多伴有屈光不正、眼睛结构的复杂性和屈光状态的多样性使得许多白内障病人手术复明后依旧得不到理想的视力。随着科技的发展和社会的进步，实施白内障手术的目的已不再仅仅是要让病人看得见，而是要让病人“看得好”。因此，白内障手术已被看作是一种屈光手术。眼科医生要通过一定的检测方法，确定受术眼的屈光状况，通过计算，选择最适合病人的人工晶状体，以保证每一位病人在摘出白内障植入人工晶状体后都能得到理想的视力。检测设备包括A/B超声检查仪、角膜曲率计和角膜地形图仪等。电脑验光仪是公知公用的验光仪器，因其检测速度快、精度高而广泛用于非白内障的屈光检测，但因人眼在检测时存在调节而致使检测结果只能作为配镜的参考，截止目前，尚未见到用于手术间的屈光检测。除术前检测外，手术中要尽量避免各种因素对病人术后视力的影响，这些因素包括手术切口的大小、方向、人工晶状体植入后的位置、角度、术后缝合的影响等等。另外，有晶体眼的人工晶状体植入，用以矫正眼屈光不正，以其矫正范围宽、术后视力的可预见性、手术痛苦小、术后视觉质量高等优点越来越多地用于临床，但在有晶体眼内植入人工晶状体，其人工晶状体光学参数的计算和选择比白内障更困难，计算过程中须考虑角膜、晶状体、人工晶状体等诸多屈光因素，使得计算过程非常繁杂，且难以得到正确的计算结果，也同样会存在前面提到的由于植入位置、手术切口、手术缝线等问题引起的术后视力恢复不尽人意。实施激光角膜屈光手术后的白内障人工晶状体植入，由于角膜曲率、厚度和眼球前后径均发生了变化，目前尚无准确的计算方法来计算和选择人工晶状体。因此，在手术过程中，特别是在白内障摘出后和有晶状体眼植入人工晶状体后对受术眼的屈光状态进行实时检测，直接得到受术眼的综合屈光状态，给手术医生提供选择合适人工晶状体的可靠依据和术间调整的机会，并在植入人工晶状体后、手术结束前确认手术矫正屈光不正的效果，对进一步提高手术质量和术后病人视力恢复水平是很有意义的。
针对这种状况，本案申请人(主要发明人之一)曾于2002年申报了可在屈光手术术间进行屈光状态实时检测的检测装置的中国专利，其申请号为02279502.2，已获得专利授权。随着技术的发展和具体使用时存在的问题，在功能设置方面需要进一步改进，本案申请人又于2003年5月20日申报了多功能屈光手术术间眼屈光状态检测装置的中国专利，申请号为：03245840.1，目前正在审查之中。此次再做申请，是为了在保证功能的前提下，使得本技术更适合基层医院使用。本实用新型的主要发明点在于将电脑验光技术应用到人工晶状体手术术间信息检测系统中。
(三)发明内容
本实用新型的目的正是基于上述状况而研制出的一种人工晶状体手术术信息检测系统，它是采用角膜地形图技术和部分采用电脑验光技术而实现的人工晶状体手术术间检测装置，发挥了电脑验光技术检测速度快、检测精度高的特点，并且使设备成本降低，在保证功能的前提下，更适合基层医院使用。
本实用新型的目的是通过以下方案来实现的：本装置包括安装在手术显微镜上或单独安置的检测单元、图像显示装置和计算机处理、打印装置，其中：检测单元包括下述三个系统组成，各系统的信号输出均与计算机处理装置和图像显示装置相连接；
A、光路居中聚焦调整系统，它包括光环投射装置、物镜、反光镜二、分光镜、透镜、CCD图像传感器和用于调整系统居中聚焦的调节手柄；其工作过程和原理是：光环投射装置将一系列黑白相间的同心圆投射到眼角膜表面，眼的图像包括瞳孔及角膜表面同心圆图像经由物镜、反光镜二、分光镜、透镜、聚焦于CCD图像传感器靶面，继而输入计算机并通过图像显示器显示作为光路居中、聚焦调整的依据。光路居中、聚焦调整功能可通过调节手柄实现，也可利用手术显微镜的居中、聚焦调整功能实现，或通过计算机图像分析处理，控制手术显微镜的居中、聚焦调整功自动完成。
B、角膜地形图检测系统，它包括光环投射装置、物镜、反光镜二、分光镜、透镜、CCD图像传感器；其工作过程和原理是：光环投射装置投射到眼角膜表面的一系列黑白相间的同心圆图像经由物镜、反光镜二、分光镜及透镜聚焦于CCD图像传感器靶面，继而输入计算机，经图像分析处理得到角膜地形图检测结果。
C、眼屈光检测系统，它包括眼屈光检测器、物镜和反光镜二。其中，眼屈光检测器由检测光投射装置、反光镜一、分光镜、透镜和CCD图像传感器组成；检测光可用红外光或弱激光。其工作过程和原理是：检测光投射装置发出的检测光经反光镜一、分光镜、反光镜二和物镜射入受检眼眼底，来自眼底的反射光经物镜、反光镜二、分光镜、经透镜聚焦于CCD图像传感器靶面并输入计算机。眼屈光检测器被固定在一个可以控制移动的装置上，对具有近视、远视和散光的受检眼可通过眼屈光检测器的补偿扫描，在CCD图像传感器上获得检测光投射装置投向受检眼视网膜上的清晰的检测光影像。由计算机对眼屈光检测器的位移距离和视网膜上的检测光影像进行分析处理得到眼屈光状态的检测结果。
在本实用新型中，检测单元可固定于一个带有伸缩装置的悬臂上，也可将检测单元通过固定装置直接安装在手术显微镜上，实施检测时，将其旋入显微镜光路，位于手术显微镜物镜与受术眼之间，手术时旋出显微镜光路。或是通过一个分光镜将检测单元引入到手术显微镜中。
本实用新型的功能特点在于：
1、具有眼屈光手术术间随时检测屈光状态的功能，使得原本在手术中不能做的眼屈光检测得以实现。
2、屈光检测在瞬间完成，检测结果显示在屈光检测装置的荧光屏上。
3、本装置的检测单元体积小、重量轻，可与任何型号的手术显微镜组合使用。
4、可实现术中的近视、远视、散光、散光轴向、角膜地形图等项目的术间实时检测。
5、光环投射装置同时用做光路居中、聚焦调整和角膜地形图检测，省去了定位光标投射装置，使检测装置的结构更简单、可靠。
6、每次检测的时间、结果等数据可由计算机保存，或由打印机打印，供日后分析和保存。
7、改变了眼屈光检测的方向。现有眼屈光检测均为水平方向，受检者呈坐姿接受检测。而本实用新型的检测方向为上下垂直方向，手术病人呈仰卧姿势。术间受检眼无调节，充分发挥电脑验光技术检测速度快，检测精度高的特点，更有利于得到准确的屈光检测结果。
8、本装置可固定于具有伸缩装置的固定架上，或固定于手术显微镜上，可根据检测的需要旋入显微镜光路进行检测，或旋出显微镜光路，为手术让出空间。也可与手术显微镜合为一体，更方便手术时使用。
9、本实用新型的显示装置设置在手术显微镜上，手术医生可以离开手术显微镜目镜，通过观察显示器上的手术图像进行手术，大大减轻手术医生的劳动强度。
10、本系统可以利用计算机和显示装置，在手术期间向手术医生实时提供必要的资料信息，例如病人的病历、各种检查结果的文字和图像资料及眼解剖图谱等，也可以利用计算机互联网进行远程会诊、专家手术指导及手术教学等。
11、本系统发挥了电脑验光技术检测速度快、检测精度高的特点，且设备成本较低，更适合基层医院使用。
(四)附图说明
图1为本实用新型的光路原理图。
图2为检测单元与手术显微镜、受术眼之间的位置关系图。
图3为本检测装置实施例1外形视图及检测单元旋入显微镜光路与受术眼的位置关系视图。
图4为本检测装置实施例1外形视图及检测单元旋出显微镜光路与受术眼的位置关系视图。
图5为本检测装置实施例2外形视图及检测单元旋入显微镜光路与受术眼的位置关系视图。
图6为本检测装置实施例2外形视图及检测单元旋出显微镜光路与受术眼的位置关系视图。
图7为本实用新型实施例3的光路图。
图8为本实用新型实施例3的外形视图。
图9为图8的侧视图。
(五)具体实施方式
本实用新型以下结合(附图)实施例做进一步描述，但并不限制本实用新型。
实施例一：
如图1、2、3、4所示：本实用新型包括检测单元(12)部分、图像显示装置(14)和计算机处理打印装置及支架部分，检测单元包括设置在其内的下述三个系统组成，各系统的信号输出均与计算机处理装置和图像显示装置相连接。①光路居中、聚焦调节系统由光环投射装置(2)、物镜(3)反光镜二(4)、分光镜(5)、透镜(8)、CCD图像传感器(9)和调节手柄(13)组成；光环投射装置(2)将一系列黑白相间的同心圆投射到眼(1)角膜表面，眼的图像包括瞳孔及角膜表面同心圆图像经由透镜(8)聚焦于CCD图像传感器(9)靶面，继而输入计算机并通过图像显示器(14)显示作为光路居中、聚焦调整的依据，光路居中、聚焦调整功能可通过调节手柄(13)实现，也可利用手术显微镜的居中、聚焦调整功能实现，或通过计算机图像分析处理，控制手术显微镜的居中、聚焦调整功能完成。②角膜地形图检测系统由光环投射装置(2)、物镜(3)反光镜二(4)、分光镜(5)、透镜(8)、CCD图像传感器(9)组成；光环投射装置(2)投射到眼(1)角膜表面的一系列黑白相间的同心圆图像经由物镜(3)、反光镜二(4)、分光镜(5)及透镜(8)聚焦于CCD图像传感器(9)靶面，继而输入计算机，经图像分析处理得到角膜地形图检测结果。③眼屈光检测系统由检测光投射装置(7)、反光镜一(6)、分光镜(5)、反光镜二(4)、物镜(3)、透镜(8)、CCD图像传感器(9)组成，检测光投射装置(7)发出的检测光经反光镜(6)、分光镜(5)和反光镜二(3)射入受检眼(1)眼底，其反射光经物镜(3)、反光镜二(4)，分光镜(5)及透镜(8)聚焦于CCD图像传感器(9)靶面，继而输入计算机。眼屈光检测器(10)被固定在一个可以控制移动的装置上，由计算机控制眼屈光检测器(10)的移动距离，在CCD图像传感器(9)上最终获得检测光投射装置(7)投向受检眼(1)视网膜上的清晰的检测光影像，后经计算机对眼屈光检测器(10)的移动数据与图像分析处理得到眼屈光的检测结果。检测单元(12)固定于带有伸缩装置(15)的悬臂(16)上，悬臂(16)通过旋转装置(17)与支架(18)相连，支架(18)上装有伸缩装置(11)，用于调整悬臂的高度，该支架可以固定在手术台上，也可在支架下端设一底座，放置在手术台旁。手术前，将检测单元旋入手术空间，调节伸缩装置(15)与(11)，并利用调节手柄(13)进行居中和聚焦调节。手术时，通过旋转装置(17)将检测单元旋出手术空间(图5)，检测时，将检测单元(12)旋入手术空间(图4)。电源及信号电缆隐入悬臂、旋转装置和支架中。计算机与打印机可安装于方便的地方并通过电缆与上述系统相连。图像显示装置(14)可安置在旋转装置(17)上，或安装在手术显微镜(20)上。
实施例二：
如图5、6所示，本实施例的光学系统与实施例1光学系统完全相同，仅支架调整部分有所不同，该检测单元(12)是固定于手术显微镜(20)上，可与手术显微镜的X、Y方向微动调节装置(19)保持同步，进行居中、聚焦调节。检测时，将检测单元(12)旋入手术空间(图6)，手术时，将检测单元旋出手术空间(图7)。计算机和打印机可被安装于任意合适位置，通过电缆与检测单元相连。图像显示装置(14)安装在手术显微镜上。
实施例三：
如图7、8、9所示，本实施例是将本检测单元直接设置在手术显微镜(20)上，使其组合为一体，检测单元(12)的物镜(3)即为手术显微镜的物镜(3)，将光环投射装置(2)安装于手术显微镜物镜(3)的下方，将反光镜二(4)设置在手术显微镜物镜(3)和目镜之间，眼屈光检测器(10)的结构与实施例1、2完全相同，安装在显微镜侧面。图像显示装置(14)安装在手术显微镜(20)上。各系统的工作原理及过程与实施例1、2完全相同，此处不再描述。
安装在显微镜(20)上的反光镜二(4)可由拉杆(15)控制，将其移出或送回光路，控制拉杆上设置有定位装置，以便准确控制反光镜二(4)的位置。
反光镜二(4)可由一分光镜代替，并由拉杆(15)控制。将其移出或送回光路，此处设置分光镜的作用是，手术医生可在手术时通过手术显微镜目镜观察手术视野并同时进行屈光检测。
Claims (6)
1、一种人工晶状体手术信息检测系统，它包括安装在手术显微镜上或单独设置的检测单元(12)、图像显示装置(14)和计算机处理、打印装置，其特征在于：检测单元包括以下系统：
A、光路居中聚焦调整系统，它包括光环投射装置(2)、物镜(3)、反光镜二(4)、分光镜(5)、透镜(8)、CCD图像传感器(9)和用于调整系统居中聚焦的调节手柄(13)；
B、角膜地形图检测系统，它包括光环投射装置(2)、物镜(3)、反光镜二(4)、分光镜(5)、透镜(8)、CCD图像传感器(9)；
C、眼屈光检测系统，它包括眼屈光检测器(10)、物镜(3)和反光镜二(4)；其中，眼屈光检测器(10)由检测光投射装置(7)、反光镜一(6)、分光镜(5)、透镜(8)和CCD图像传感器(9)组成，且眼屈光检测器(10)被固定在一个可以控制移动的装置上；
各系统的信号输出均与计算机处理装置和图像显示装置相连接。
2、根据权利要求1所述的人工晶状体手术信息检测系统，其特征在于：检测单元(12)固定于带有伸缩装置的悬臂(16)上。
3、根据权利要求1所述的人工晶状体手术信息检测系统，其特征在于：检测单元(12)通过固定装置安装在手术显微镜上。
4、根据权利要求1或3所述的人工晶状体手术信息检测系统，其特征在于：通过在手术显微镜(20)中在物镜和目镜之间引入分光镜或反光镜的方法，检测单元(12)安装在手术显微镜目镜和物镜之间，显微镜物镜位于光环投射装置(2)的上部中心。
5、根据权利要求1所述的人工晶状体手术信息检测系统，其特征在于：分光镜(4)可由一反光镜替代，并通过拉杆(15)控制其在光路中的位置，拉杆上有定位装置。
6、根据权利要求1所述的人工晶状体手术信息检测系统，其特征在于：计算机信息及图像显示装置(14)安装在手术显微镜上。
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